聚天冬氨酸
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聚天冬氨酸（PASP）属于聚氨基酸中的一类。聚天冬氨酸因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。因此，聚天冬氨酸是生物降解性好的、环境友好型化学品。
聚天冬氨酸用途广泛。在水处理、医药、农业、日化等领域都能找到它的用途。作为水处理剂，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。作为阻垢剂，特别适合于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。对碳酸钙的阻垢率可达100%。聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。聚天冬氨酸与有机磷系缓蚀阻垢剂存在协同作用，常与乙烯基聚合物分散剂（如聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等）、膦系化合物缓蚀阻垢剂（如HEDP、ATMP、PBTCA等）等复配成高效的、多功能的缓蚀阻垢剂。
一、聚天冬氨酸的特性
【CAS】 181828-06-8
分子式：C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4
相对分子质量：1000～5000
结构式
生物降解性：聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，是天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，有α，β 2种构型。天然的聚氨基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β 2种构型的混合物。热缩聚得到的聚天冬氨酸，因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳。聚天冬氨酸水凝胶在活性污泥中的生物降解速度为28d达到76％。
毒性：利用昆明种小鼠急性毒性实验、Ames实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究聚天冬氨酸的一般毒性与致突变性，结果显示：聚天冬氨酸既无毒性也无致突变作用。这为安全使用聚天冬氨酸提供了依据。
二、产品标准
项 目 指 标
外 观 琥珀色透明液体
固体含量 ％ ≥ 40.0
密度（20℃）g/cm3 ≥ 1.20
pH值(1%水溶液) 9.0～11.0
三、生产方法
聚天冬氨酸通常有两种生产方法：第一种是L-天冬氨酸法。由L-天冬氨酸在一定条件下缩聚、水解、中和而成。如需制得高品质产品，可以对中间物聚琥珀酰亚胺和聚天冬氨酸碱溶液精制，经沉淀、干燥得聚天冬氨酸固体粉末。
第二种是马来酸酐法。马来酸酐的铵盐经缩聚、水解、中和制得聚天冬氨酸。水处理用和农业用聚天冬氨酸可以用此法生产，聚天冬氨酸碱溶液可以作为产品。此法无“三废”排放，无原料损耗，符合绿色化学的生产理念。
采用第二条工艺路线，基本原料只有马来酸酐和碳源物质，这里的碳源物质简单易得，碳酸铵、碳酸氢铵、醋酸铵、尿素、氨水等均可。生产设备简单，成本低廉，无“三废”排放，属于绿色化学合成。投资聚天冬氨酸利润可观。
四、应用范围
●聚天冬氨酸作为一种新型绿色水处理剂，应用到工业循环冷却水处理领域中。聚天冬氨酸可以螯合钙、镁、铜、铁等多价金属离子，尤其能够改变钙盐晶体结构，使其形成软垢，可以用于工业循环水、锅炉水、反渗透水、油田水、海水淡化等水处理领域，在高硬度、高碱度、高pH值、高浓缩倍数系统中表现卓越，PASP阻垢效果优于常用含膦阻垢剂。PASP与PBTCA复配后有协同作用。
●聚天冬氨酸作为金属缓蚀剂。聚天冬氨酸在pH处于10以上时能得到较好的缓蚀效果。pH处于8～9时较低浓度的聚天冬氨酸在海水中有较好的缓蚀效果。聚天冬氨酸分别与有机磷、钨酸钠、季铵盐、锌盐、钼酸盐、氧化淀粉等复配，可以取得更好的缓蚀效果。
●聚天冬氨酸在农业领域的应用。聚天冬氨酸本身不是肥料，但它可以作肥料增效剂。聚天冬氨酸对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。聚天冬氨酸的添加能够提高农作物产量，并能改善土壤质量。
●聚天冬氨酸在医药领域的应用。在聚合物胶束聚乙二醇-聚天冬氨酸中包埋抗肿瘤药顺铂，其中疏水性的寡聚天冬氨酸可以起到稳定胶束的作用，从而使该胶束可以用作药物载体。聚天冬氨酸通过阻止含胺胍基物质的电生理学的变化来保护小管细胞。聚天冬氨酸对庆大霉素干扰耳蜗磷脂组织代谢有抑制作用。
●聚天冬氨酸在卫生领域的应用。聚天冬氨酸作为一种新型的高聚物，它可以与交联剂反应进一步合成超强吸水剂，这种吸水剂易降解，降解后可以作为肥料，对环境不产生任何污染，这种特点满足了卫生用品对高吸水树脂的要求，倍受市场青睐。
●聚天冬氨酸可以作清洁剂，不仅可以代替有磷洗涤剂，而且由于它安全无毒、无刺激还可以添加于洗碗的洗涤剂中，其效果优于水和聚羧酸盐的清洗效果。它也可以作为钻井液降粘剂、水煤浆分散剂、洗涤增效剂等，还可应用到化妆品和保健品中。
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聚天冬氨酸用途广泛。在水处理、医药、农业、日化等领域都能找到它的用途。作为水处理剂，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。作为阻垢剂，特别适合于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。对碳酸钙的阻垢率可达100%。聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。聚天冬氨酸与有机磷系缓蚀阻垢剂存在协同作用，常与乙烯基聚合物分散剂（如聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等）、膦系化合物缓蚀阻垢剂（如HEDP、ATMP、PBTCA等）等复配成高效的、多功能的缓蚀阻垢剂。
一、聚天冬氨酸的特性
【CAS】 181828-06-8
分子式：C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4
相对分子质量：1000～5000
结构式
生物降解性：聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，是天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，有α，β 2种构型。天然的聚氨基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β 2种构型的混合物。热缩聚得到的聚天冬氨酸，因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳。聚天冬氨酸水凝胶在活性污泥中的生物降解速度为28d达到76％。
毒性：利用昆明种小鼠急性毒性实验、Ames实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究聚天冬氨酸的一般毒性与致突变性，结果显示：聚天冬氨酸既无毒性也无致突变作用。这为安全使用聚天冬氨酸提供了依据。
二、产品标准
项 目 指 标
外 观 琥珀色透明液体
固体含量 ％ ≥ 40.0
密度（20℃）g/cm3 ≥ 1.20
pH值(1%水溶液) 9.0～11.0
三、生产方法
聚天冬氨酸通常有两种生产方法：第一种是L-天冬氨酸法。由L-天冬氨酸在一定条件下缩聚、水解、中和而成。如需制得高品质产品，可以对中间物聚琥珀酰亚胺和聚天冬氨酸碱溶液精制，经沉淀、干燥得聚天冬氨酸固体粉末。
第二种是马来酸酐法。马来酸酐的铵盐经缩聚、水解、中和制得聚天冬氨酸。水处理用和农业用聚天冬氨酸可以用此法生产，聚天冬氨酸碱溶液可以作为产品。此法无“三废”排放，无原料损耗，符合绿色化学的生产理念。
采用第二条工艺路线，基本原料只有马来酸酐和碳源物质，这里的碳源物质简单易得，碳酸铵、碳酸氢铵、醋酸铵、尿素、氨水等均可。生产设备简单，成本低廉，无“三废”排放，属于绿色化学合成。投资聚天冬氨酸利润可观。
四、应用范围
●聚天冬氨酸作为一种新型绿色水处理剂，应用到工业循环冷却水处理领域中。聚天冬氨酸可以螯合钙、镁、铜、铁等多价金属离子，尤其能够改变钙盐晶体结构，使其形成软垢，可以用于工业循环水、锅炉水、反渗透水、油田水、海水淡化等水处理领域，在高硬度、高碱度、高pH值、高浓缩倍数系统中表现卓越，PASP阻垢效果优于常用含膦阻垢剂。PASP与PBTCA复配后有协同作用。
●聚天冬氨酸作为金属缓蚀剂。聚天冬氨酸在pH处于10以上时能得到较好的缓蚀效果。pH处于8～9时较低浓度的聚天冬氨酸在海水中有较好的缓蚀效果。聚天冬氨酸分别与有机磷、钨酸钠、季铵盐、锌盐、钼酸盐、氧化淀粉等复配，可以取得更好的缓蚀效果。
●聚天冬氨酸在农业领域的应用。聚天冬氨酸本身不是肥料，但它可以作肥料增效剂。聚天冬氨酸对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。聚天冬氨酸的添加能够提高农作物产量，并能改善土壤质量。
●聚天冬氨酸在医药领域的应用。在聚合物胶束聚乙二醇-聚天冬氨酸中包埋抗肿瘤药顺铂，其中疏水性的寡聚天冬氨酸可以起到稳定胶束的作用，从而使该胶束可以用作药物载体。聚天冬氨酸通过阻止含胺胍基物质的电生理学的变化来保护小管细胞。聚天冬氨酸对庆大霉素干扰耳蜗磷脂组织代谢有抑制作用。
●聚天冬氨酸在卫生领域的应用。聚天冬氨酸作为一种新型的高聚物，它可以与交联剂反应进一步合成超强吸水剂，这种吸水剂易降解，降解后可以作为肥料，对环境不产生任何污染，这种特点满足了卫生用品对高吸水树脂的要求，倍受市场青睐。
●聚天冬氨酸可以作清洁剂，不仅可以代替有磷洗涤剂，而且由于它安全无毒、无刺激还可以添加于洗碗的洗涤剂中，其效果优于水和聚羧酸盐的清洗效果。它也可以作为钻井液降粘剂、水煤浆分散剂、洗涤增效剂等，还可应用到化妆品和保健品中。
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